JP6061593B2 - フレーム材の固定構造およびフレーム材用スペーサ - Google Patents

Description

本発明は、フレーム材の固定構造およびフレーム材用スペーサに関する。

従来、太陽光パネル（太陽電池パネルや太陽熱温水器など）を固定する太陽光パネル架台は、フレーム材を格子状に組み付けたものが一般的である。フレーム材同士の固定構造としては、特許文献１に示すような構造があった。この固定構造では、太陽光パネルを固定するフレーム材（載置用桟）と、この載置用桟を支持するフレーム材（縦桟）とを備えており、フレーム材同士を固定する際には、フレーム材同士を直接ネジ止めするか、ブラケットを介してネジ止めするようになっていた。

特許第４２０２４０１号公報

太陽光パネルは、太陽光を効率的に受光するために、設置地域や太陽光の入射角などに応じて水平面に対する傾斜角度が設定される。特許文献１の固定構造では、縦桟を所定の角度に傾斜させた状態を保持しながら、載置用桟を縦桟に取り付けていくので、角度調整に多くの手間と時間を要する上に、縦桟の角度保持が困難であるので取付作業にも多くの手間と時間を要する問題があった。特に太陽光パネルの設置面積が大きい場合など、支柱となるフレーム材の本数が多いときには、前記の角度調整および取付作業に多くの手間と時間を要し、施工が大変であった。

さらに、載置用桟の傾斜角度が変化すると、縦桟の長さを変えたり、各フレーム材同士の取付角度を変更したりする必要があるので、フレーム材の汎用性が悪かった。

このような観点から、本発明は、フレーム材の傾斜角度を容易に変更でき、かつフレーム材を容易に組み立てることができるフレーム材の固定構造およびフレーム材用スペーサを提供することを課題とする。

このような課題を解決するための請求項１に係る発明は、第一フレーム材と、前記第一フレーム材の上部に固定されるスペーサと、前記スペーサ上で前記第一フレーム材と交差して配置される第二フレーム材と、前記スペーサの上方に配置される挟持部材とを備えており、前記スペーサは、前記第二フレーム材の下面に当接する載置面を有し、第二フレーム材は、前記スペーサと前記挟持部材とで挟持されることで、前記第一フレーム材に固定されており、前記第一フレーム材の上部の両端部には、外側に延出する係止片がそれぞれ設けられ、前記スペーサは、前記載置面を構成する基板部と、前記基板部の両端部からそれぞれ垂下する一対の側壁部と、一対の前記側壁部の下部にそれぞれ設けられ前記係止片を囲い込む一対の係合部と、一対の前記係合部の下部にそれぞれ設けられ下方へ垂下する一対の固定部とを備えており、前記基板部、一対の前記側壁部、一対の前記係合部および一対の前記固定部は、一の部材で構成されており、前記固定部が前記第一フレーム材の側面部にビスにより固定されていることを特徴とするフレーム材の固定構造である。

本発明によれば、スペーサの載置面の角度によって、水平面に対する第二フレーム材の配置角度が決まるので、第一フレーム材の上面の角度を第二フレームの下面に合わせる必要がない。つまり、第二フレーム材の配置角度が変更になった場合には、スペーサだけを交換すればよいので、容易に配置角度の変更に対応できるとともに、フレーム材の汎用性を高めることができる。さらに、第一フレーム材を一定の角度で設置できるので、フレーム材の組上げ施工も容易に行うことができる。さらに、係止部が係止片を囲い込むので、第二フレーム材に上方へ持ち上げられる力が作用した場合にも対抗することができる。また、固定部を第一フレーム材の側面部に接合しているので、スペーサの第一フレーム材に対する固定位置を規制することができる。なお、本発明において、「第二フレーム材の下面が載置面に当接する」とは、第二フレーム材と載置面との間に平らな板状の別部材（実施形態にて後記する通電部材など）が設けられて、前記別部材を介して第二フレーム材の下面が載置面に当接する場合も含む。

請求項２に係る発明は、前記第二フレーム材の長手方向は、水平方向に対して傾斜しており、一方の前記側壁部の高さ寸法が他方の前記側壁部の高さ寸法より小さく、前記載置面が傾斜した前記第二フレーム材と等しい傾斜角度で傾斜していることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記スペーサおよび前記挟持部材には、ボルト貫通孔が形成されており、前記各ボルト貫通孔に貫通するボルトにナットを螺合することで、前記第二フレーム材が前記スペーサおよび前記挟持部材に挟持されることを特徴とする。

このような構成によれば、第二フレーム材を、スペーサに強固に固定することができる。

請求項４に係る発明は、前記スペーサには、下方に向かって突出する一対のボルト回転防止用突条が形成されており、前記一対のボルト回転防止用突条は、前記ボルトの頭部を挟んで対向することを特徴とする。

このような構成によれば、ボルトを設置しただけでその回り止めを行えるので、ボルト・ナットの締付作業を容易に行うことができる。さらに、スペーサの強度を高めることができる。

請求項５に係る発明は、前記スペーサが、前記第一フレーム材の長手方向に沿って延在しており、前記ボルト貫通孔は、前記スペーサの長手方向両端部にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、スペーサと第一フレーム材との接触面積を大きくすることができるので、第一フレーム材への応力集中を緩和することができる。さらに、一つのスペーサで隣り合う複数のボルトを固定できるので、施工手間が低減される。

請求項６に係る発明は、前記第二フレーム材の下端部には、幅方向外方両側へ延出する一対の係止プレート片が形成されており、前記挟持部材は、前記第二フレーム材の幅方向両側のそれぞれに配置されており、前記各挟持部材の側縁部が、前記各係止プレート片の幅方向先端部を押さえていることを特徴とする。

このような構成によれば、第二フレーム材の幅方向両側が押さえられるので、第二フレーム材が安定した状態で固定される。

請求項７に係る発明は、前記係止プレート片の幅方向先端部には、上方に立ち上がる立上り部が形成されており、前記挟持部材の下面には、前記立上り部が入り込む凹溝が形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、係止プレート片と挟持部材が噛み合うので、フレーム材同士の固定強度を高めることができる。

請求項８に係る発明は、前記第一フレーム材および前記第二フレーム材が、太陽光パネルを支持するための太陽光パネル架台を構成するものであることを特徴とする。

このような構成によれば、太陽光パネルを好適な角度で設置することができ、効率的な受光を行うことができる太陽光パネル架台を提供することができる。

請求項９に係る発明は、第一フレーム材の上に第二フレーム材を固定するために、第一フレーム材と第二フレーム材との間に介設されるフレーム材用スペーサであって、前記第二フレーム材の下面に当接する載置面を構成する基板部と、前記基板部の両端部からそれぞれ垂下する一対の側壁部と、一対の前記側壁部の下部にそれぞれ設けられ前記係止片を囲い込む一対の係合部と、一対の前記係合部の下部にそれぞれ設けられ下方へ垂下する一対の固定部とを備えており、前記基板部、一対の前記側壁部、一対の前記係合部および一対の前記固定部は、一の部材で構成されており、前記載置面は、前記第二フレーム材の配置角度に合わせて形成されており、前記係合部は、前記第一フレーム材の上面に載置される下面を備え、前記固定部は、前記第一フレーム材の側面に固定されることを特徴とするフレーム材用スペーサである。

このような構成のフレーム材用スペーサによれば、スペーサの載置面の角度によって、水平面に対する第二フレーム材の配置角度が決まるので、第一フレーム材の上面の角度を第二フレームの下面に合わせる必要がない。つまり、第二フレーム材の配置角度が変更になった場合には、載置面の角度の異なるスペーサに交換するだけでよいので、配置角度の変更に容易に対応できるとともに、フレーム材の汎用性を高めることができる。さらに、第一フレーム材は一定の角度で設置できるので、フレーム材の組上げ施工も容易に行うことができる。さらに、第二フレーム材に上方へ持ち上げられる力が作用した場合にも対抗することができる。

本発明に係るフレーム材の固定構造およびフレーム材用スペーサによれば、水平面に対するフレーム材の傾斜角度を容易に変更できるとともに、フレーム材を容易に組み立てることができる。

太陽光パネル架台を示した斜視図である。 太陽光パネル架台を示した側面図である。 太陽光パネル架台に太陽光パネルを設置した状態を示した図であって、図２のＳ矢視図である。 第一実施形態に係るフレーム材の固定構造を示した断面図である。 第一実施形態に係るフレーム材の固定構造を示した図であって、図４のＡ−Ａ線断面図である。 スペーサを示した図であって、（ａ）は斜め上側から見た斜視図、（ｂ）は斜め下側から見た斜視図である。 挟持部材を示した図であって、（ａ）は斜め上側から見た斜視図、（ｂ）は斜め下側から見た斜視図である。 スペーサと通電部材と垂木を示した分解断面図である。 通電部材を示した斜視図である。 第二フレーム材が水平に固定されるフレーム材の固定構造を示した断面図である。 第二実施形態に係るフレーム材の固定構造を示した図であって、（ａ）は第二フレーム材の傾斜角度が大きい状態を示した図、（ｂ）は第二フレーム材の傾斜角度が小さい状態を示した図、（ｃ）は第二フレーム材が水平になっている状態を示した図である。 第三実施形態に係るフレーム材の固定構造を示した図であって、（ａ）は第二フレーム材の傾斜角度が大きい状態を示した図、（ｂ）は第二フレーム材の傾斜角度が小さい状態を示した図、（ｃ）は第二フレーム材が水平になっている状態を示した図である。

（第一実施形態）
以下に本発明の実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態のフレーム材の固定構造は、太陽光パネル架台１の垂木受け１０（第一フレーム材）と垂木３０（第二フレーム材）とを固定するものである。まず、太陽光パネル架台１の全体構成を説明する。

図１に示すように、太陽光パネル架台１は、垂木受け１０，１０と、太陽光パネル２（図３参照）を固定するための垂木３０，３０・・・と、垂木受け１０を支持する支柱４０とを備えている。本実施形態では、太陽光パネル架台１を正面側（垂木３０が低くなっている側）から見て、前後方向を縦方向とし、左右方向を横方向とする。

垂木受け１０は、横方向に延在しており、長手方向が水平方向となるように配置されている。垂木受け１０は、前側と後側の二箇所に設けられている。前後一対の垂木受け１０，１０は、間隔をあけて互いに平行に配置されている。前側の垂木受け１０は、後側の垂木受け１０よりも低い位置に配置されている。

図２にも示すように、垂木３０は、縦方向に延在しており、垂木受け１０，１０上に架け渡されている。垂木３０の長手方向は、水平方向に対して傾斜して配置されている。垂木３０は、正面から見て、前方が低くなるとともに、後方が高くなっている。垂木３０の前端部は、前側の垂木受け１０から前方外側に張り出しており、垂木３０の後端部は、後側の垂木受け１０から後方外側に張り出している。垂木３０の傾斜角度は、太陽光パネル２の傾斜角度と一致している。

図１に示すように、支柱４０は、前側の垂木受け１０を支持する２本と、後側の垂木受け１０を支持する２本の、合計４本設けられている。前側の垂木受け１０を支持する支柱４０，４０は、後側の垂木受け１０を支持する支柱４０，４０よりも短い。支柱４０は、杭４１の頭部に固定支持されている。杭４１は、例えば軸部が螺旋状に形成されたスパイラル杭にて構成されており、回転させながら地盤に押し込むことで、その杭本体部が地盤内に埋設されている。なお、支柱４０が設置される部位は、杭４１の頭部に限定されるものではなく、例えば独立基礎や布基礎などの安定した支持面であればよい。

前側の垂木受け１０を支持する支柱４０と、後側の垂木受け１０を支持する支柱４０との間には、ブレース４５が設けられている。ブレース４５は、正面から見て左側に位置する支柱４０，４０の間、および右側に位置する支柱４０，４０の間にそれぞれ架け渡されている。また、前側の支柱４０，４０間にも、ブレース４５が設けられている。さらに、後側の２本の支柱４０，４０間にも、ブレース４５が設けられている。

図３に示すように、太陽光パネル架台１上には、複数の太陽光パネル２，２，２・・・が設置される。本実施形態では、太陽光パネル２は、縦方向に５枚、横方向に４枚がそれぞれ配列されている。２０枚の太陽光パネル２，２，２・・・は一台の太陽光パネル架台１上に載置される。各太陽光パネル２は、左右に隣り合う垂木３０，３０間に架け渡されており、太陽光パネル２の左側端部と右側端部が、垂木３０，３０にそれぞれ支持されている。なお、太陽光パネル２の設置枚数や設置形態は一例であって、本実施形態の構成に限定されるものではない。

図４に示すように、本実施形態に係るフレーム材の固定構造は、太陽光パネル架台１（図１乃至図３参照）を構成するフレーム材同士を、ボルトＢおよびナットＮを用いて固定する構造である。この固定構造は、垂木受け１０（第一フレーム材）と、垂木３０（第二フレーム材）と、スペーサ５０と、挟持部材７０とを備えている。

垂木受け１０は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなる。垂木受け１０は、断面長方形を呈している。垂木受け１０の上面部１１は、水平方向に沿っている。垂木受け１０の上部の幅方向（図４の紙面左右方向）の両端部には、外側に延出する係止片１２，１２が設けられている。係止片１２には、スペーサ５０の下部が係止する。係止片１２は、側面部１３よりも外側に延出した水平部１２ａと、水平部１２ａの先端から垂下する垂下部１２ｂとを備えており、断面Ｌ字形状を呈している。水平部１２ａは、上面部１１と面一となって、上面部１１の両端部を構成している。係止片１２と側面部１３の上端部とで、下向きに開口した溝部１４が形成されている。側面部１３には、内側に膨らんだ肉厚部１５が形成されている。肉厚部１５には、ビス用孔１６が形成されている。

図５に示すように、垂木３０は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなる。垂木３０は、ウエブ部３１と、ウエブ部３１の下部に形成された係止プレート片３２ａ，３２ａと、ウエブ部３１の上部に形成された上フランジ部３２ｂ，３２ｂとを備えてなる。上フランジ部３２ｂ，３２ｂは、ウエブ部３１の上端から外側両方向（ウエブ部３１の厚さ方向両側）にそれぞれ延出して設けられている。係止プレート片３２ａは、ウエブ部３１の下端から外側両方向にそれぞれ延出した下フランジ部にて構成されている。係止プレート片３２ａは、挟持部材７０にて押えられる。係止プレート片３２ａの幅方向先端部（外側端部）には、上方に立ち上がる立上り部３３が形成されている。

ウエブ部３１の断面形状は、下側が広がった中空の台形形状を呈している。ウエブ部３１の上端部には、収容溝３４が形成されている。収容溝３４には、太陽光パネル２（図３参照）を固定するためのボルト（図示せず）の頭部が挿入される。収容溝３４の上部開口端には、両側の溝側壁から内側にそれぞれ延出する一対の係止部３５，３５が形成されている。

図４および図６に示すように、スペーサ５０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。スペーサ５０は、その押出方向が垂木受け１０の押出方向と同じになるように配置されている（図５参照）。スペーサ５０は、基板部５１と、基板部５１の両端部から垂下する側壁部５６と、側壁部５６の下部に設けられる係合部６１と、係合部６１の下部に設けられる固定部６６とを備えており、下面が開口した溝状を呈している。

基板部５１の上面は平面状になっており、垂木３０の下面に当接する載置面５２を構成する。載置面５２は水平面に対して傾斜している。載置面５２の傾斜角度は、垂木３０の長手方向の傾斜角度と等しくなっている。基板部５１の下面は、垂木受け１０の上面に間隔をあけて対向する対向面を構成している。

基板部５１には、押出方向に間隔をあけて二つのボルト貫通孔５３，５３が形成されている。ボルト貫通孔５３には、垂木３０をスペーサ５０と挟持部材７０とで挟持するためのボルトＢの軸部が挿通される。ボルト貫通孔５３，５３間の距離は、挿通されたボルトＢ，Ｂ間に垂木３０の下端部が配置可能な長さとなっている。

基板部５１の下面である対向面には、ボルトＢが回転するのを防止するための一対のボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂが形成されている。ボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂは、スペーサ５０の押出方向に沿って延在している。一対のボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂ間の内法寸法は、ボルトＢの頭部の二面幅の寸法より大きく、対角距離より小さくなっている。これによって、ボルトＢは、ボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂ間に頭部が挿入可能でありながらも、回転が阻止された状態となる。傾斜方向下側に位置するボルト回転防止用突条５４ａは、ボルトＢの頭部の厚さ寸法より大きい突出寸法を有しており、その下端部が垂木受け１０の上端面に接近している。傾斜方向上側に位置するボルト回転防止用突条５４ｂは、ボルトＢの頭部の厚さ寸法より小さい突出寸法を有している。

側壁部５６は、基板部５１の幅方向両端にそれぞれ設けられている。基板部５１の傾斜方向下側の端部から垂下する側壁部５６は、基板部５１の傾斜方向上側の端部から垂下する側壁部５６よりも高さ寸法が小さくなっている。側壁部５６，５６は、垂木受け３０の側面部１３，１３間の上面部１１上に位置する。

係合部６１は、垂木受け１０の係止片１２を囲うことができる形状を具備している。具体的には、係合部６１は、側壁部５６の下端部から外側に延出した水平部６１ａと、水平部１２ａの先端（外側端）から垂下する垂下部６１ｂと、垂下部６１ｂの下端部から内側に折り返す折返部６１ｃと、折返部６１ｃの先端（内側端）から上方に立ち上がる立上部６１ｄとを備えている。水平部６１ａの下面は、垂木受け１０の上面部に当接する当接面を構成する。垂下部６１ｂは、係止片１２の垂下部１２ｂの外側に位置し、折返部６１ｃは、係止片１２の垂下部１２ｂの下側に位置し、立上部６１ｄは、溝部１４に入り込んでいる。これによって、係合部６１は、係止片１２に対して、垂木受け１０の押出方向を除く上下左右方向の移動が規制される。

固定部６６は、折返部６１ｃの先端（内側端）から垂下している。固定部６６の内側面が垂木受け１０の側面部１３に当接する。固定部６６の押出方向中間部には、ビス用孔６７が形成されている。ビス用孔６７は、スペーサ５０を取付位置に設置した際に、肉厚部１５のビス用孔１６に相当する位置に形成されている。固定部６６のビス用孔６７から肉厚部１５のビス用孔１６にビスを打ち込むことで、係合部６１の垂木受け１０の押出方向への移動が規制される。

挟持部材７０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。挟持部材７０は、押出方向がスペーサ５０の押出方向に直交する方向（垂木３０の長手方向）となるように配置されている。図７にも示すように、挟持部材７０は、基板部７１と脚部７２と押圧部７３とを備えている。

基板部７１は、スペーサ５０の載置面５２と平行に配置される。基板部７１の下面は、スペーサ５０の載置面５２と間隔をあけて対向する。基板部７１の中心部には、ボルト貫通孔７４が形成されている。ボルト貫通孔７４には、垂木３０をスペーサ５０に固定するためのボルトＢの軸部が挿通される。

脚部７２は、基板部７１の幅方向の一端部（垂木３０の係止プレート片３２ａと離れた側）に形成されている。脚部７２は、基板部７１のうち、垂木３０とは離れた側端部から下方に突出している。脚部７２の下端部は、垂木受け１０の上端面に当接する。

押圧部７３は、基板部７１の幅方向の他端部（垂木３０の係止プレート片３２ａと接する側）である側縁部に形成されている。押圧部７３は、係止プレート片３２ａの端部を押さえて係止する。押圧部７３の下面には、係止プレート片３２ａの立上り部３３が入り込む凹溝７５が形成されている。

図５に示すように、挟持部材７０は、垂木３０の幅方向両端部にそれぞれ配置されている。各挟持部材７０がボルトＢとナットＮによって締め付けられると、垂木３０の両側の係止プレート片３２ａが、各挟持部材７０によってそれぞれ押さえられる。これと同時に、挟持部材７０の脚部７２は、垂木受け１０の上端面に押し付けられる。

本実施形態では、スペーサ５０と、垂木３０および挟持部材７０との間に通電部材８０が介設されている。垂木３０の下面は、通電部材８０を介して、スペーサ５０の載置面５２に当接している。通電部材８０は、スペーサ５０と垂木３０間の通電性を高めるための部材である。通電部材８０は、金属製板材からなる。図８および図９に示すように、金属製板材は、ボルトＢの軸部が挿通されるボルト貫通孔８１（図９参照）と、一方の部材（スペーサ５０）側に突出する第一通電突部８２と、他方の部材（垂木３０）側に突出する第二通電突部８３とを備えている。

金属製板材は、ステンレス鋼にて形成されている。金属製板材は、長方形形状を呈している。金属製板材の長辺長さは、スペーサ５０の長手寸法より若干短い（図５参照）。金属製板材の短辺長さは、スペーサ５０の幅方向より幅方向寸法より若干短い。金属製板材は、スペーサ５０の上面に載置される。ボルト貫通孔８１は、金属製板材に二箇所設けられている。スペーサ５０の上方で、金属製板材を設置位置に取り付けると、スペーサ５０のボルト貫通孔５３，５３と、ボルト貫通孔８１，８１が同軸状に位置する。ボルト貫通孔８１には、ボルトＢの軸部が貫通する。

図９に示すように、第一通電突部８２は、金属製板材の一方の長辺に沿って形成されている。第一通電突部８２は、金属製板材の面に対して略直角になるように立ち上げられている。第二通電突部８３は、金属製板材の他方の長辺に沿って形成されている。第二通電突部８３とは、第一通電突部８２とは反対方向に向いて、金属製板材の面に対して略直角になるように立ち上げられている。

第一通電突部８２および第二通電突部８３は、金属製板材の長辺の全長に渡って端縁部をプレスにて折り曲げ加工して形成されている。第一通電突部８２および第二通電突部８３は、折り曲げプレス加工時に先端の板厚が薄くなり、断面形状は先端が尖った鋭角の楔形状となっている。

図８に示すように、この通電部材８０は、スペーサ５０の載置面５２と、垂木３０の下面および挟持部材７０の脚部７２との間に配置される。通電部材８０は、その長辺方向が垂木受け３０の長手方向に沿って、短辺方向が上下に傾斜するように配置される。また、通電部材８０は、第一通電突部８２がスペーサ５０に向かって下向きに突出し、第二通電突部８３が垂木３０の下面および挟持部材７０の脚部７２に向かって突出するように配置される。第一通電突部８２は、傾斜の下側に位置している。第一通電突部８２は載置面５２の表面に食い込む。第二通電突部８３は、垂木３０の下面（係止プレート片３２ａの下面）と、挟持部材７０の脚部７２の下端に食い込む。

以下に、本実施形態に係るフレーム材の固定構造およびスペーサ５０によって垂木受け１０と垂木３０を固定する手順を説明する。

図４に示すように、まず、工場などにおいて、スペーサ５０の下面（ボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂが形成されている面）側からボルト貫通孔５３，５３にボルトＢ，Ｂの軸部を挿通する。次に、スペーサ５０の係合部６１を垂木受け１０の係止片１２に係合させつつ、スペーサ５０を垂木受け１０の端部から装着する。スペーサ５０を所定位置まで移動させたなら、垂木受け１０のビス用孔１５と、スペーサ５０のビス用孔６７にビスＶａを挿通させて、スペーサ５０を垂木受け１０に固定する。

この状態で、垂木受け１０を現場に搬送する。搬送時には、係合部６１が係止片１２を囲い込むとともに、スペーサ５０が垂木受け１０にビス止めされているので、スペーサ５０が所定位置に固定されて、がたつくことなく安定した状態で搬送できる。

そして太陽光パネル架台の施工現場において、垂木受け１０を支柱４０上に固定した後、スペーサ５０の載置面５２上に通電部材８０を設置する。その後、垂木受け１０から突出しているボルトＢ，Ｂの軸部間に、垂木３０を設置する。垂木３０は、その長手方向が、垂木受け１０の長手方向に直交するように、前後一対の垂木受け１０，１０間に架け渡して設置する（図１参照）。ここで、垂木３０には、図４に示すように、その長手方向の垂木受け１０に対する位置を決めるための位置決めビスＶｂを取り付けておく。位置決めビスＶｂは、係止プレート片３２ａの下側から打ち付けておき、位置決めビスＶｂの頭部が係止プレート片３２ａの底面から突出するようにしておく。位置決めビスＶｂの頭部がスペーサ５０の上端面の角部に当接することで、垂木３０の長手方向位置が容易に決定される。

さらに、スペーサ５０は、垂木３０の設置位置に固定されているので、突出したボルトＢの軸部が垂木受け１０に対する垂木３０の設置位置のガイドとなる。したがって、垂木３０は、ボルトＢ，Ｂの軸部間に設置するだけで、垂木受け１０の長手方向における位置決めを容易に行うことができ、設置作業が容易になる。

その後、図５に示すように、垂木３０の係止プレート片３２ａの先端部を押さえるように、挟持部材７０，７０を設置する。挟持部材７０は、脚部７２を下側にしてボルトＢの上方から下ろして、ボルトＢの軸部をボルト貫通孔７４に挿通させる。そして、挟持部材７０の基板部７１から突出するボルトＢの軸部の先端部にナットＮを装着して締め付ける。このとき、ボルトＢの頭部は、ボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂによって回転が阻止された状態であるので、ナットＮの締付けを容易に行うことができる。この締付けによって、ボルトＢおよびナットＮが、スペーサ５０と挟持部材７０と係止プレート片３２ａと通電部材８０を締め付けて挟持することとなる。そして、挟持部材７０の脚部７２が、通電部材８０を介してスペーサ５０の載置面５２を押えるとともに、押圧部７３が係止プレート片３２ａの端部を押さえて係止する。このとき、係止プレート片３２ａの立上り部３３が、挟持部材７０の凹溝７５に入り込む。

以上の工程によって。垂木３０が垂木受け１０に固定される。なお、ナットＮのボルトＢへの本締めが完了した後、ビスＶａは取り外してもよいし、そのまま取り付けたままでもよい。

このような構成のフレーム材の固定構造によれば、スペーサ５０によって、水平面に対する垂木３０の配置角度が決まる。つまり、垂木３０は、スペーサ５０の載置面５２に載置するだけで、所定の配置角度に傾斜するので、フレーム材を容易に組み立てることができる。

また、かかるフレーム材の固定構造によれば、垂木３０の配置角度の変更に容易に対応できる。つまり、垂木３０の配置角度が変更になった場合には、スペーサ５０を交換してスペーサ５０の載置面５２の角度を変えればよい。さらに、垂木受け１０の上面部１１の角度は、水平であればよく、垂木３０の下面に合わせる必要がないので、垂木受け１０の汎用性を高めることができる。よって、垂木受け１０の金型を統一できる。また、スペーサ５０は、垂木受け１０の水平な上面部１１に載置されるので、構造的に安定する。さらに、スペーサ５０を外側から目視することができるので、取扱いが容易である。

スペーサ５０の係合部６１が、垂木受け１０の係止片１２を囲い込むことで、スペーサ５０が垂木３０に固定されているので、垂木３０が上方へ持ち上げられる風圧（負圧）が作用した場合においても、負圧に対抗することができる。さらに、固定部６６を垂木受け１０の側面部１３にビス止めしているので、前記負圧に対してより一層対抗できるとともに、スペーサ５０の垂木受け１０に対する固定位置を規制することができる。

また、スペーサ５０が、垂木受け１０の長手方向に沿って延在しているおり、ボルト貫通孔５３，５３は、スペーサ５０の長手方向両端部にそれぞれ形成されていることによって、スペーサ５０と垂木受け１０との接触面積を大きくすることができるので、垂木受け１０への応力集中を緩和することができる。さらに、一つのスペーサ５０で隣り合う複数のボルトＢ，Ｂを固定できるので、施工手間が低減される。

また、スペーサ５０では、ボルト回転防止用突条５４ａ，５４ｂが補強リブの役目を果たすとともに、係合部６１が屈曲して形成されているので、スペーサ５０の軽量化を図りつつ効率的にスペーサ５０の断面剛性を大きくすることができる。挟持部材７０においても、脚部７２が補強リブの役目を果たすことになるので、挟持部材７０の軽量化を図りつつ効率的に挟持部材７０の断面剛性を大きくすることができる。

さらに、係止プレート片３２ａの立上り部３３が、押圧部７３の凹溝７５に入り込んでいるので、垂木受け１０と垂木３０の固定強度をより一層高めることができる。具体的には、立上り部３３が凹溝７５に噛み合うことで、垂木３０が幅方向にずれるのを確実に防止できる。さらには、係止プレート片３２ａと挟持部材７０との接触面積を大きくできるので、垂木３０と挟持部材７０との間に発生する摩擦力を大きくできる。したがって、垂木３０がその長手方向にずれることも防止できる。

また、本実施形態では、通電部材８０を、スペーサ５０と、垂木３０および挟持部材７０の間に介設したことによって、第一通電突部８２が、スペーサ５０の載置面５２の表面に食い込み、載置面５２の耐食被覆層を貫通する。これによって、通電部材８０とスペーサ５０との通電性が確保される。さらに、通電部材８０の第二通電突部８３は、垂木３０の下面（係止プレート片３２ａの下面）と、挟持部材７０の脚部７２の下端に食い込み、係止プレート片３２ａの表面の耐食被覆層と、挟持部材７０の脚部７２の表面の耐食被覆層を貫通する。これによって、通電部材８０と、垂木３０および挟持部材７０との通電性が確保される。

（変形例）
図１０に示したスペーサ５０ａは、上端部の形状が前記実施形態のものと異なる。スペーサ５０ａは、垂木３０の長手方向が水平になるように垂木３０を支持するためのものである。スペーサ５０ａの基板部５１ａは、水平方向に延在しており、載置面５２ａが水平になっている。基板部５１ａの幅方向両端からそれぞれ垂下する一対の側壁部５６，５６は、同じ高さ寸法になっている。水平な垂木受け１０の上面部１１上に、スペーサ５０ａを載せると、基板部５１ａも水平になる。
なお、係合部６１、固定部６６など、その他の構成は、図４の構成と同等であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

以上のスペーサ５０ａによれば、垂木３０を水平に支持することができる。スペーサの載置面の傾斜角度を変更するには、一対の側壁部の高さ寸法を変化させて、基板部の傾斜角度を調整すればよい。また、基板部５１ａの傾斜角度が異なるスペーサ５０ａを適宜用いれば、垂木受け１０は同じ形状のままで、垂木３０の傾斜角度を変更することができる。

（第二実施形態）
第二実施形態のフレーム材の固定構造は、図１１に示すように、収容溝１１１が形成された垂木受け１１０を使用するものである。収容溝１１１には、ボルトＢの頭部とスペーサ１５０の一部が収容される。収容溝１１１は、垂木受け１１０の上端部に形成されており、上部が開口している。収容溝１１１の上部開口端には、両側の溝側壁１１２，１１２から内側に張り出す一対の張出部１１３，１１３が形成されている。張出部１１３は、断面円弧形状を呈している。一対の張出部１１３，１１３は、同一の曲率に形成され、同心円上に配置されている。張出部１１３の先端には、円の中心に延出する凸条１１４が形成されている。

スペーサ１５０は、第一部材１５１と第二部材１５６とを備えている。スペーサ１５０は、第一部材１５１と第二部材１５６で張出部１１３，１１３を挟持することで、垂木受け１１０に固定される。

第一部材１５１は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。第一部材１５１は、収容溝１１１内に収容される。第一部材１５１は、断面円弧状に形成されている。第一部材１５１の上面は、張出部１１３の下面の曲率と同等の曲率を備えた曲面状に構成されており、張出部１１３の内側面に当接する。

第一部材１５１の上面には、凸条１１４が入り込む凹溝１５２が形成されている。凹溝１５２は、円周方向に所定のピッチで複数（本実施形態では１０度ピッチで左右に４列ずつ）形成されており、凸条１１４が入り込む凹溝１５２を変えることで、垂木受け１１０に対する第一部材１５１の配置角度を変化させることができる。

第一部材１５１には、ボルト貫通孔１５３が形成されている。ボルト貫通孔１５３は、第一部材１５１の円周方向の中間部で、第一部材１５１の法線方向に延在して形成されている。

第一部材１５１の下面には、ボルトＢが回転するのを防止するための一対のボルト回転防止用突条１５４ａ，１５４ｂが形成されている。ボルト回転防止用突条１５４ａ，１５４ｂは、ボルト貫通孔１５３の幅方向両側に配置されている。

第二部材１５６は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。第二部材１５６は、収容溝１１１の外部に配置される。第二部材１５６の下面は、張出部１１３の上面の曲率と同等の曲率を備えた曲面状に構成されており、張出部１１３の外側面に当接する。第二部材１５６は、張出部１１３に対して円弧の曲線方向に移動可能になっている。第二部材１５６の上面は平面状になっており、垂木（図示せず）を載置する載置面１５７を構成している。

第二部材１５６には、ボルト貫通孔１５８が形成されている。ボルト貫通孔１５８は、第二部材の幅方向の中間部で、載置面１５７の直交方向に延在して形成されている。ボルト貫通孔１５８は、第一部材１５１のボルト貫通孔１５３と同軸状になるように配置される。

スペーサ１５０の上部には、挟持部材７０が設けられている。挟持部材７０は、第一実施形態と同様の構成であり、挟持部材７０とスペーサ１５０とで、垂木３０の係止プレート片３２ａを挟持する。

以上のような構成によれば、第一実施形態で得られる作用効果の他に、以下の作用効果を得られる。

第一部材１５１と第二部材１５６で張出部１１３を挟持しているので、スペーサ１５０と垂木受け３０との接触面積を大きくでき、スペーサ１５０と垂木受け１１０との固定強度を高めることができる。さらに、太陽光パネル２を持ち上げる方向への風圧（負圧）によって垂木３０が垂木受け１０から離反する方向に引っ張られたとしても、スペーサ１５０が上方に移動しようとする押圧力（ボルトＢの頭部からの支圧力）が、広い面積に分散されて張出部１１３に作用することとなる。これによって張出部１１３にかかる面圧を小さくできるので、張出部１１３の変形（捲れ上がり）を抑制できる。したがって、大きな負圧に耐えることができる。

また、本実施形態では、一つのスペーサ１５０によって、載置面１５７の傾斜角度を変更することができる。具体的には、図１１の（ｂ）に示すように、第一部材１５１の左寄りに位置する凹溝１５２に、凸条１１４を入り込ませれば、水平面に対する載置面１５７の傾斜角度を小さくすることができる。また、図１１の（ｃ）に示すように。第一部材１５１の左端の凹溝１５２に、凸条１１４を入り込ませれば、載置面１５７を水平にすることができる。

なお、本実施形態では、凸条１１４を凹溝１５２に入り込ませて、載置面１５７の傾斜角度を決定するように構成しているが、このような構成に限定されるものではない。凸条と凹溝は設けずに、第一部材と第二部材で、張出部を挟持することで、載置面の傾斜角度を設定するようにしてもよい。このような構成によれば、第一部材の移動可能な範囲内で、載置面の傾斜角度を細かく設定できる。

（第三実施形態）
第三実施形態のフレーム材の固定構造では、図１２に示すように、垂木受け２１０の上端部に形成された収容溝２１１が断面矩形形状を呈している。収容溝２１１には、ボルトＢの頭部とスペーサ２５０の一部が収容される。収容溝２１１の上部開口端には、両側の溝側壁２１２，２１２から内側にそれぞれ延出する一対の張出部２１３，２１３が形成されている。張出部２１３は、溝側壁２１２に対して直交しており、断面方向に見たとき、水平方向に沿って延出している。

スペーサ２５０は、第一部材２５１と第二部材２５６とを備えている。スペーサ２５０は、第一部材２５１と第二部材２５６で張出部２１３，２１３を挟持することで、垂木受け２１０に固定される。

第一部材２５１は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。第一部材２５１は、収容溝２１１内に収容される。第一部材２５１の上面は、張出部２１３の下面に当接する。第一部材２５１には、ボルト貫通孔２５２が形成されている。ボルト貫通孔２５２は、収容溝２１１の上部開口端に相当する位置において、後記する載置面２５７の法線方向に延在して形成されている。第一部材２５１の下面（収容溝２１１の底面に間隔をあけて対向する対向面）には、ボルトＢが回転するのを防止するための一対のボルト回転防止用突条２５３ａ，２５３ｂが形成されている。ボルト回転防止用突条２５３ａ，２５３ｂは、ボルト貫通孔２５２を幅方向両側から挟むように配置されている。

第二部材２５６は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。第二部材２５６は、収容溝２１１の外部に配置される。第二部材２５６の下面は、張出部２１３の上面に当接する。第二部材２５６の上面は平面状になっており、垂木（図示せず）を載置する載置面２５７を構成している。第二部材２５６には、ボルト貫通孔２５８が形成されている。ボルト貫通孔２５８は、載置面２５７の直交方向に延在して形成されている。ボルト貫通孔２５８は、第一部材２５１のボルト貫通孔２５２と同軸状になるように配置される。第二部材２５６の下端部には、固定用壁部２５９が形成されている。固定用壁部２５９は、第二部材２５６の下端部の一端から垂下しており、垂木受け２１０の側面部２１４の外面に当接する。固定用壁部２５９と側面部２１４はビスＶａにて固定される。

スペーサ２５０の上部には、挟持部材７０が設けられている。挟持部材７０は、第一実施形態と同様の構成であって、挟持部材７０とスペーサ２５０とで、垂木３０の係止プレート片３２ａを挟持する。

以上のような構成によれば、第一実施形態で得られる作用効果の他に、以下の作用効果を得られる。本実施形態では、第一部材２５１と第二部材２５６で張出部２１３を挟持しているので、第二実施形態と同様に、スペーサ２５０と垂木受け２１０との固定強度を高めることができるとともに、太陽光パネル２を持ち上げる方向への風圧（負圧）に耐えることができる。

また、本実施形態では、図１２の（ｂ）に示すように、第一部材２５１のボルト貫通孔２５２の傾斜角度と、第二部材２５６の載置面２５７の角度およびボルト貫通孔２５８の傾斜角度を変えれば、垂木３０の傾斜角度を容易に変更することができる。さらに、垂木３０を水平に固定する場合には、図１２の（ｃ）に示すように、第二部材を省略することができる。この場合、張出部２１３の上面が、垂木３０が載置される載置面を構成する。また、第一部材２５１のボルト貫通孔２５２は、垂直に延在する。第一部材２５１の下部に固定用壁部２５４を形成する。固定用壁部２５４は、垂木受け２１０の溝側壁２１２の内面に当接して、ビスＶａにより固定される。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、フレーム材の固定構造を、垂木受け１０と垂木３０の固定に採用しているが、他のフレーム材同士の固定にも採用可能である。さらには、太陽光パネル架台以外のフレーム材同士の固定構造としても採用可能である。

また、前記実施形態では、スペーサ５０や挟持部材７０がアルミニウム合金製の押出形材にて構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ステンレス合金、鋼製材料や樹脂材料など他の材料にて形成してもよい。また、押出形材ではなく、板材を屈曲加工して形成してもよい。

１ 太陽光パネル架台
２ 太陽光パネル
１０ 垂木受け（第一フレーム材）
１２ 係止片
３０ 垂木（第二フレーム材）
３２ａ 係止プレート片
３３ 立上り部
５０ スペーサ
５２ 載置面
５２ａ 載置面
６１ 係合部
６６ 固定部
７０ 挟持部材
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
Ｖａ ビス

Claims (9)

1. 第一フレーム材と、前記第一フレーム材の上部に固定されるスペーサと、前記スペーサ上で前記第一フレーム材と交差して配置される第二フレーム材と、前記スペーサの上方に配置される挟持部材とを備えており、
   前記スペーサは、前記第二フレーム材の下面に当接する載置面を有し、
   第二フレーム材は、前記スペーサと前記挟持部材とで挟持されることで、前記第一フレーム材に固定されており、
   前記第一フレーム材の上部の両端部には、外側に延出する係止片がそれぞれ設けられ、
   前記スペーサは、前記載置面を構成する基板部と、前記基板部の両端部からそれぞれ垂下する一対の側壁部と、一対の前記側壁部の下部にそれぞれ設けられ前記係止片を囲い込む一対の係合部と、一対の前記係合部の下部にそれぞれ設けられ下方へ垂下する一対の固定部とを備えており、
   前記基板部、一対の前記側壁部、一対の前記係合部および一対の前記固定部は、一の部材で構成されており、
   前記固定部が前記第一フレーム材の側面部にビスにより固定されている
   ことを特徴とするフレーム材の固定構造。
2. 前記第二フレーム材の長手方向は、水平方向に対して傾斜しており、
   一方の前記側壁部の高さ寸法が他方の前記側壁部の高さ寸法より小さく、前記載置面が傾斜した前記第二フレーム材と等しい傾斜角度で傾斜している
   ことを特徴とする請求項１に記載のフレーム材の固定構造。
3. 前記スペーサおよび前記挟持部材には、ボルト貫通孔が形成されており、
   前記各ボルト貫通孔に貫通するボルトにナットを螺合することで、前記第二フレーム材が前記スペーサおよび前記挟持部材に挟持される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレーム材の固定構造。
4. 前記スペーサには、下方に向かって突出する一対のボルト回転防止用突条が形成されており、
   前記一対のボルト回転防止用突条は、前記ボルトの頭部を挟んで対向する
   ことを特徴とする請求項３に記載のフレーム材の固定構造。
5. 前記スペーサは、前記第一フレーム材の長手方向に沿って延在しており、
   前記ボルト貫通孔は、前記スペーサの長手方向両端部にそれぞれ形成されている
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフレーム材の固定構造。
6. 前記第二フレーム材の下端部には、幅方向外方両側へ延出する一対の係止プレート片が形成されており、
   前記挟持部材は、前記第二フレーム材の幅方向両側のそれぞれに配置されており、
   前記各挟持部材の側縁部が、前記各係止プレート片の幅方向先端部を押さえている
   ことを特徴とする請求項５に記載のフレーム材の固定構造。
7. 前記係止プレート片の幅方向先端部には、上方に立ち上がる立上り部が形成されており、
   前記挟持部材の下面には、前記立上り部が入り込む凹溝が形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のフレーム材の固定構造。
8. 前記第一フレーム材および前記第二フレーム材は、太陽光パネルを支持するための太陽光パネル架台を構成するものである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のフレーム材の固定構造。
9. 第一フレーム材の上に第二フレーム材を固定するために、第一フレーム材と第二フレーム材との間に介設されるフレーム材用スペーサであって、
   前記第二フレーム材の下面に当接する載置面を構成する基板部と、前記基板部の両端部からそれぞれ垂下する一対の側壁部と、一対の前記側壁部の下部にそれぞれ設けられた一対の係合部と、一対の前記係合部の下部にそれぞれ設けられ下方へ垂下する一対の固定部とを備えており、
   前記係合部は、前記第一フレーム材の上部の両端部から外側に延出する係止片を囲い込む部分であり、
   前記基板部、一対の前記側壁部、一対の前記係合部および一対の前記固定部は、一の部材で構成されており、
   前記載置面は、前記第二フレーム材の配置角度に合わせて形成されており、
   前記係合部は、前記第一フレーム材の上面に載置される下面を備え、
   前記固定部は、前記第一フレーム材の側面に固定される
   ことを特徴とするフレーム材用スペーサ。

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